(57)【要約】【課題】電極体を電解液と共に密封する容器と、電極体からケースの外部へ引き出されるリードと、を備える電極構造において、複数の電気二重層キャパシタを接続する場合においても、良好な接合状態を確保しやすく、位置合わせのためにリードを容易に変形しえるようにする。【解決手段】リード１０を導線の編成体１１に構成する一方、編成体１１と容器との隙間を塞ぐ樹脂のシール部１２と、このシール部１２に対応する部分の編成体の網目を埋める樹脂の充填部１３と、を備える。【選択図】        図４
2005019826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極体から容器の外部へ引き出されるリードを備える電極構造において、リードを導線の編成体に構成したことを特徴とする電極構造。
【請求項２】
電極体を電解液と共に密封する容器と、電極体からケースの外部へ引き出されるリードと、を備える電極構造において、リードを導線の編成体に構成する一方、編成体と容器との隙間を塞ぐ樹脂のシール部と、このシール部に対応する部分の編成体の網目を埋める樹脂の充填部と、を備えたことを特徴とする電極構造。
【請求項３】
編成体は、細いアルミニウム線から構成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電極構造。
【請求項４】
編成体は、外形が短尺状に形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電極構造。
【請求項５】
編成体と容器との隙間を塞ぐ樹脂のシール部と、このシール部に対応する部分の編成体の網目を埋める樹脂の充填部と、は熱溶着性の良い材料から構成したことを特徴とする請求項２に記載の電極構造。
【請求項６】
編成体と容器との隙間を塞ぐ樹脂のシール部と、このシール部に対応する部分の編成体の網目を埋める樹脂の充填部と、はＰＰ材から構成したことを特徴とする請求項２に記載の電極構造。
【請求項７】
正極体と負極体とこれらの間に介在するセパレータとから組成されるキャパシタ本体と、キャパシタ本体を電解液と共に密封する容器と、キャパシタ本体の正極体および負極体から容器の外部へ引き出されるリードと、を備える電気二重層キャパシタにおいて、正極体および負極体を電極体として請求項２〜請求項６の何れか１つに記載の電極構造を用いたことを特徴とする電気二重層キャパシタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電極体から容器の外部へ引き出されるリードの改良に係る電極構造およびこれを適用する電気二重層キャパシタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種の蓄電デバイスとして、急速充電が可能で充放電サイクル寿命の長い、電気二重層キャパシタの適用技術が注目される（特許文献１〜特許文献３、参照）。
【０００３】
図５において、電気二重層キャパシタの一例を説明すると、２はキャパシタ本体（図示せず）を電解液と共に収容する容器、１はキャパシタ本体から容器２の外部へ引き出される１対の端子であり、各端子１ａ，１ｂは軽量かつ電気抵抗の小さい金属（例えば、アルミニウム）板から短尺状に形成され、容器２の内部でそれぞれ対応する極性のリード部の結束部に接合される。
【０００４】
キャパシタ本体については、正極体と負極体とセパレータとからなり、これらを交互に重ね合わせる積層体に組成される。正極体および負極体は、集電極とその両面に形成の分極性電極（活性炭電極）とから構成される。これらの集電極は、矩形状の金属箔（例えば、アルミニウム箔）から作られ、その矩形平面の一辺に片側へ寄せて帯状のリード部が一体に成形される。集電極のリード部は、同極のものが１つに束ねられ、その結束部にそれぞれ対応する極性の端子１ａ，１ｂが接合される。
【０００５】
キャパシタ本体は、電解液に浸され、容器２に収容する。容器２は、金属の中間層を持つ樹脂の積層フィルム（例えば、アルミラミネート）から一側が開口する袋に構成され、その開口部から１対の端子１ａ，１ｂ（これらの一部）が容器２の外部へ引き出される。容器２の内部は、真空引きにより、余分な電解液と共に空気や水分が除去され、真空状態に袋の開口部が１対の端子１ａ，１ｂを挟む形に密封（ヒートシール）される。２ａはその熱溶着部である。
【０００６】
別の例であるが、電気二重層キャパシタへの適用も可能な電極構造について、電極体から容器の外部へ引き出されるリードを構成するアルミニウムに表面処理層を形成するようにしたものが開示される（特許文献４，参照）。アルミニウムの表面処理層にシーラント層が積層され、この部位を挟む形に容器の開口部が密封（ヒートシール）されるのである。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２００７４０号
【特許文献２】特開平１１−８７１９５号
【特許文献３】特開平０７−９４３７４号
【特許文献４】特開２０００−１５５７１３号
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図５の例において、１対の端子１ａ，１ｂは、集電極のリード部と共に電極体（正極体および負極体）から容器２の外部へ引き出されるリードを構成する。このような端子１については、電気二重層キャパシタの内部抵抗を小さく抑える上からも、アルミニウムなど良導電体が用いられ、リード部の結束部と同等以上の厚さに設定される。１対の端子１は、厚く変形が容易でないため、複数の電気二重層キャパシタを接続する場合においても、良好な接合状態を確保しづらいという不具合が考えられる。
【０００９】
この発明は、このような課題を解決するための有効な対応手段の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、電極体から容器の外部へ引き出されるリードを備える電極構造において、リードを導線の編成体に構成したことを特徴とする。
【００１１】
第２の発明は、電極体を電解液と共に密封する容器と、電極体から容器の外部へ引き出されるリードと、を備える電極構造において、リードを導線の編成体に構成する一方、編成体と容器との隙間を塞ぐ樹脂のシール部と、このシール部に対応する部分の編成体の網目を埋める樹脂の充填部と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
第３の発明は、第１の発明または第２の発明に係る電極構造において、編成体は、細いアルミニウム線から構成したことを特徴とする。
【００１３】
第４の発明は、第１の発明または第２の発明に係る電極構造において、編成体は、外形が短尺状に形成したことを特徴とする。
【００１４】
第５の発明は、第２の発明に係る電極構造において、編成体と容器との隙間を塞ぐ樹脂のシール部と、このシール部に対応する部分の編成体の網目を埋める樹脂の充填部と、は熱溶着性の良い材料から構成したことを特徴とする。
【００１５】
第６の発明は、第２の発明に係る電極構造において、編成体と容器との隙間を塞ぐ樹脂のシール部と、このシール部に対応する部分の編成体の網目を埋める樹脂の充填部と、はＰＰ材から構成したことを特徴とする。
【００１６】
第７の発明は、正極体と負極体とこれらの間に介在するセパレータとから組成されるキャパシタ本体と、キャパシタ本体を電解液と共に密封する容器と、キャパシタ本体の正極体および負極体から容器の外部へ引き出されるリードと、を備える電気二重層キャパシタにおいて、正極体および負極体を電極体として請求項２〜請求項６の何れか１つに記載の電極構造を用いたことを特徴とする。
【００１７】
【発明の効果】
第１の発明においては、編成体のため、位置合わせのために折り曲げたりするのが容易となり、リードの良好な結線（接合）状態を確保しやすい。電気は、導体の表面を集中的に流れる性質があり、導線の編成体に構成することにより、表面積が効率よく稼げるので、リードの導電率も高められるのである。
【００１８】
第２の発明においては、編成体による変形の容易性を確保しつつ、樹脂の充填部および樹脂のシール部により、容器の密封性が良好に得られ、編成体の網目からの電解液の漏れも防止できる。
【００１９】
第３の発明においては、細いアルミニウム線から構成することにより、軽量で導電率の高い、リードに好適な編成体が得られる。
【００２０】
第４の発明においては、短尺状のため、編成体は、折り曲げやすく、編成体どうしの接続についても、これらを重ねて接合しやすくなる。
【００２１】
第５の発明においては、シート部と充填部が異なる樹脂の場合においても、ヒートシールにより、シール部と充填部との熱溶着およびシート部と容器との熱溶着が得られ、容器と編成体との良好な結合（一体化）を実現できる。
【００２２】
第６の発明においては、ヒートシールにより、シート部のＰＰ（ポリプロピレン）材が容器と熱溶着すると共に充填部のＰＰ材と融合するため、容器と編成体との結合強度も向上する。
【００２３】
第７の発明においては、リードの編成体により、位置合わせのために折り曲げたりするのが容易となり、複数の電気二重層キャパシタを接続する場合においても、良好な結線（接合）状態を確保しやすい。編成体は、導体の表面積が効率よく稼げるので、リードの導電率も高められ、電気二重層キャパシタの内部抵抗を小さく抑えられるのである。また、樹脂の充填部および樹脂のシール部により、容器の密封性が良好に得られ、網目が柔軟に変形可能な編成体に拘わらず、容器の良好な密封性が良好に得られ、編成体からの電解液の漏れも防止できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１において、１０はキャパシタ本体３０から容器２０（その極く一部を２点鎖線で表す）の外部へ引き出される１対の端子であり、容器２０の内部で対応する極性のリード部３１の結束部に接合（溶接）される。
【００２５】
キャパシタ本体３０については、正極体と負極体とセパレータとからなり、これらを交互に重ね合わせる積層体に組成される。正極体および負極体は、集電極とその両面に形成の分極性電極（活性炭電極）とから構成される。これらの集電極は、矩形状の金属箔（例えば、アルミニウム箔）から作られ、その矩形平面の一辺に片側へ寄せて帯状のリード部３１が一体に成形される。集電極のリード部３１ａ，３１ｂは、同極のものが１つに束ねられ、図２のようにこれら結束部に対応する極性の端子１０ａ，１０ｂが接合される。３２ａ，３２ｂは、端子１０ａ，１０ｂとリード部３１ａ，３１ｂ（各結束部）との溶接に拠る接合部である。
【００２６】
キャパシタ本体３０は、電解液に浸され、容器２０に収容する。容器２０は、金属の中間層を持つ樹脂の積層フィルム（例えば、アルミラミネート）から一側が開口する袋状に構成され、その開口部から１対の端子１０ａ，１０ｂ（これらの一部）が容器２０の外部へ引き出される。容器２０の内部は、真空引きにより、余分な電解液と共に空気や水分が除去され、真空状態に袋の開口部が１対の端子１０ａ，１０ｂを挟む形に密封（ヒートシール）される。２０ａはその熱溶着部である。
【００２７】
１対の端子１０ａ，１０ｂは、編成体の生地を短尺状に裁断することにより作られる。生地は、軽量かつ導電率の高い素材（細いアルミニウム線）から網目の重層するメッシュ構造に編成される。図３および図４に明示されるよう、短尺状の編成体１１は、容器２０との隙間を塞ぐ樹脂のシール部１２と、シール部１２に対応する部分の網目を埋める樹脂の充填部１３と、が設けられる。シール部１２および充填部１３については、同一の熱溶着性樹脂（例えば、ＰＰ材）により一体に成形されるのである。１０Ａが編成体の縦糸に当たるアルミニウム線であり、横糸に当たるアルミニウム線については、その図示を省略する。
【００２８】
充填部１３と一体のシート部１２は、容器２０の密封（ヒートシール）処理により、袋の内層（樹脂）に熱溶着され、編成体１１と容器２０との隙間を密閉する。編成体１１の網目を埋める充填部１３により、容器２０の密封性が確保され、編成体１１からの電解液の漏れも防止する。
【００２９】
充填部１３は、端子１０（編成体１１）の全体でなく、容器２０の密封部（熱溶着部２０ａ）に掛かる局部に限定され、その部位２０ａを挟む容器２０の内側部分および外側部分については、網目が柔軟に変形可能な編成状態に残されるため、複数の電気二重層キャパシタを直列または並列に接続する場合においても、位置合わせのために端子１０を折り曲げたりするのが容易となり、良好な接合状態を確保しやすいのである。
【００３０】
編成体１１は、従来の厚板よりも、導体の表面積が効率よく稼げるため、集電極のリード部３１と共に電極体（正極体および負極体）から容器２０の外部へ引き出されるリードを構成する端子１０の導電率が高められ、電気二重層キャパシタの内部抵抗も小さく抑えられる。
【００３１】
容器２０の内層と熱溶着するシート部１２は、編成体１１の網目を埋める充填部１３と一体のため、編成体１１から剥離しがたく、編成体１１と容器２０との良好な結合強度が得られる。充填部１３およびシート部１２は、異なる樹脂により、別体に成形することも考えられる。その場合、シート部１２は、編成体１１の充填部１３に組み付けられ、袋の密封（ヒートシール）処理により、容器２０の内層および編成体１１の網目を埋める充填部１３の表面に熱溶着されるのである。
【００３２】
このような柔軟に変形可能な編成体１１を備える電極構造については、電気二重層キャパシタに適用が限定されるものでなく、それ以外の蓄電デバイスを含む各種の電気機器を対象に広く利用可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態に係る電気二重層キャパシタの部分的な構成説明図である。
【図２】同じく要部に係る構成説明図である。
【図３】同じく端子の構成説明図である。
【図４】同じく端子の構成説明図である。
【図５】電気二重層キャパシタの外観図である。
【符号の説明】
１０（１０ａ，１０ｂ）  端子
１１  編成体
１２  シール部
１３  充填部
２０  容器
２０ａ  密封部（熱溶着部）
３０  キャパシタ本体
３１（３１ａ，３１ｂ）  集電極のリード部
【図１】
2005019826.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005019826.tif 000006
【図５】
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